[发明专利]一种形成高强度锚固元件的方法

说明书

本发明涉及用于紧固到实心墙壁上的锚固件，尤其涉及用于在坚实墙壁基材上形成高强度锚固元件的方法。

在属于本申请转让人的美国专利No.4,752,170中描述了一种实心墙壁锚固件，其中外形像子弹或柱塞一样的锚固件由构成一塑料实心柱塞的相互配合的几部分组成，即有一供螺钉用的起始孔但不是中空的。由于在给定的孔径中增加了压实的材料，在螺钉拧入后，锚固件的坚实特性使螺钉能比其它类似的但空心的锚固件承受大得多的重量。这些锚固件能提供比许多具有相同尺寸的金属锚固件更大或至少也可以与之相比的锚固强度。

本发明的一个目的是提供一种能使实心墙壁塑料锚固件的锚固强度大大增加的廉价的方法。

本发明的一个进一步的目的是提供一种独特的塑料和螺钉的组合，这种组合可构成强度很高的锚固元件。

通过以下的详细描述和附图，本发明的这些和其它目的、特征和优点将变得更加明显。

图1a和图1b是前述专利的锚固件的立体图和正视图，其分别处于打开和闭合状态；

图1c为图1a和1b所示的锚固件的另一个实施例；

图2为图1a和1b所示的锚固件在按已有技术的方法使用时并在从墙壁基材中拆出后拍摄正视图(为了详细而放大了)。

图3为图2所示的锚固件在按本发明的方法使用时并在从墙壁基材中拆出后所拍摄的正视图(为详细而放大了)；以及

图4为(图1a和1b所示的锚固件)在所插入的螺钉直径远远超过锚固件直径时并在从墙壁基材中拆出后拍摄的正视图。

概括地说，本发明包括一种用于使一塑料柱塞对一构成锚固要素的实心墙壁或其它基材形成高强度挤压联接的方法。本发明包括利用一有特殊机械性能的塑料制成的基本上为实心的柱塞；往其中旋入一特定尺寸的螺钉。本发明还包括塑料和螺钉的一种独特的组合，它能提供一强度很高的锚固元件。

根据本发明，将一紧实的、大体上呈管状的塑料柱塞入一形成在实心墙壁或其它实心基材上的一孔中。孔的初始深度超出塑料柱塞长度一个适当的量，以便它能容纳由螺栓的塞入引起的柱塞的挤压伸长并允许螺栓能完全地啮合。为使效果最佳，孔的深度应至少比柱塞的初始长度长大约30％；最好是至少大50％。但螺栓应不长于孔的深度和被固定的物件的厚度加起来的数值。

塑料柱塞的直径或沿其长度方向的一基本部分的截面最好是一致的，并且将它塞入孔内不到孔底的一个深度，余下的孔深要足以容纳塑料柱塞的挤压伸长。塑料柱塞的直径基本上和孔的直径相同。在实际应用中，特别是对于砖砌和混凝土的基材钻头会形成比其标称直径略大的(0.01-0.02″(1/4-1/2mm))的孔以使具有同一标称直径的物件能插入而不会卡滞不进。

一直径基本上和柱塞相同的螺钉(±0.02″(1/2mm))被可转动地插入塑料柱塞内以形成一锚固元件。螺栓可以是一金属板螺钉、木螺钉、方头螺钉(例如：A和P型自攻螺钉—ANSI/ASME18.6.4；木螺钉—ANSI/ASME18.6.1；以及方头螺钉—ANSI/ASME18.2.1)或其它类似的本身能够自攻塑料柱塞并且螺纹长度足以与最终完全伸长的柱塞啮合以达到最佳紧固强度的螺钉。

通常，为了达到最大限度的紧固，螺钉的螺纹部分的长度应比塑料柱塞的初始长度大至少30％，最好大50％。孔的深度应与之相适应。每英寸螺纹长度上螺纹稍多几圈的自攻螺钉和有较大根部截面的螺钉可产生较大的挤压作用和紧固强度。最好是螺钉有适用于高转矩的头部，例如六角头，以便于拧入。最好是螺钉头也比较结实，以便承受锚固件能支持的非常重的载荷。螺钉也应有一相当尖的末端，以使直接而方便地钻入柱塞的塑料中，这样比将锚固件推入孔中好。由于螺钉直径很大，若是螺钉端头太钝，它往往会在螺钉与柱塞啮合之前将柱塞向孔内推。

塑料柱塞的外部尺寸沿其塞入的长度上最好基本相同以便和插入孔的相同尺寸基本一致。采用可挤压性高的材料时，如果塑料柱塞随着螺钉的拧入而能与孔完全贴合，塑料柱塞相对于孔而言最初可以不是很圆的，塑料柱塞沿其长度的大部分横截面也是基本上完全实心的。